[ezup]

В 1960 г. фирмой "Дорнье" по заказу министерства обороны ФРГ в условиях строгой секретности была начата разработка проекта тактического военно-транспортного вертикально взлетающего самолета Do.31 с комбинированной силовой установкой из подъемно-маршевых и подъемных двигателей. Проектирование самолета осуществлялось фирмой "Дорнье" совместно с фирмами "Гамбургер Флюгцойгбау", "Везер" и "Фокке-Вульф", которые в 1963 г. объединились в единую авиационную фирму под названием WFV. Проект самолета Do.31 являлся частью программы ФРГ по разработке транспортных вертикально взлетающих самолетов, в которой были учтены и переработаны ТТТ NATO MBR-4 к военно-транспортному СВВП.

В 1963 г. при поддержке министерств обороны ФРГ и Великобритании был заключен договор сроком на два года об участии в проектировании самолета английской фирмы "Хоукер Сиддли", имеющей большой опыт разработки СВВП "Харриер", однако по истечении срока действия договора, в 1965 г., он не был возобновлен из-за того, что фирма "Хоукер Сиддли" начала разрабатывать собственные проекты. В связи с этим фирма "Дорнье" пыталась привлечь к работе по проектированию и постройке самолета Do.31 американские фирмы, а затем договорилась о совместных исследованиях с NASA.

Для определения оптимальной схемы вертикально взлетающего транспортного самолета фирмой "Дорнье" было проведено сравнение вертикально взлетающих аппаратов трех типов: самолета с подъемно-маршевыми ТРДД, самолета с поворотными винтами и вертолета. В качестве исходного задания была принята перевозка платной нагрузки 3 т на расстояние 500 км и возвращение на базу. Исследования показали, что вертикально взлетающий самолет с подъемно-маршевыми ТРДД обладает рядом преимуществ в сравнении с двумя другими типами аппаратов. Фирмой "Дорнье" были проделаны также расчеты по выбору оптимальной схемы силовой установки.

Проектированию самолета Do.31 предшествовали обширные испытания моделей, которые проводились в ФРГ - в Штуттгарте и Геттингене и в США - в NASA. Первые модели самолета не имели гондол с подъемными ТРД, так как предполагалось, что силовая установка самолета будет состоять лишь из двух подъемно-маршевых ТРДД Бристоль Сиддли BS.100 с тягой по 16 000 кгс с форсажем в контуре вентилятора. В NASA в НИЦ им. Лэнгли в 1963 г. были проведены испытания в аэродинамических трубах моделей самолета и отдельных элементов его конструкции. Позже были проведены испытания летающей модели в свободном полете.

В результате этих исследований был разработан окончательный вариант самолета Do.31 с комбинированной силовой установкой из подъемно-маршевых и подъемных двигателей. Для исследования устойчивости и управляемости самолета с комбинированной силовой установкой на режиме висения фирмой "Дорнье" был создан экспериментальный летающий стенд ферменной конструкции крестообразной формы в плане. Силовая установка стенда состояла из четырех ТРД Роллс-Ройс RB.108, установленных вертикально на поперечной ферме. Внутренняя пара ТРД была установлена неподвижно, развивая тягу по 1000 кг каждый. Внешняя пара могла дифференциально отклоняться на угол +6╟ относительно поперечной оси, обеспечивая путевое управление. Внешние ТРД создавали тягу по 730 кг, остающийся запас тяги использовался для поперечного управления стендом. Продольное управление стендом осуществлялось с помощью струйной системы, а поперечное управление - дифференциальным изменением тяги внешних ТРД.

Стенд имел габариты самолета Do.31 и взлетную массу 2800 кг. При испытаниях двигатели развивали суммарную тягу 3000 кгс, что обеспечивало тяговооруженность 1,07. К концу 1965 г. на стенде было совершено 247 полетов. Исследования системы управления и стабилизации проводились на другом стенде, установленном на шарнирной опоре, допускающей угловые перемещения относительно трех осей.

Для испытаний конструкции, проверки надежности систем самолета и отработки техники его пилотирования был разработан экспериментальный самолет, получивший обозначение Do.31E. Министерством обороны ФРГ было заказано три самолета, два из которых были предназначены для летных испытаний, а третий - для статических испытаний.

В ноябре 1965 г. была завершена постройка первого экспериментального самолета D0.31E1, который совершил первый полет 10 февраля 1967 г. с обычным взлетом и посадкой, так как подъемные ТРД на самолет не были установлены. Второй экспериментальный самолет Do.31E2 использовался для наземных испытаний, а третий экспериментальный самолет Do.31E3, имевший полный комплект двигателей, совершил первый полет с вертикальным взлетом 14 июля 1967 г., и полный переход от вертикального взлета к горизонтальному полету с последующей вертикальной посадкой 16 и 21 декабря 1967 г.

Экспериментальный самолет несколько отличался от разработанного варианта самолета, имея крыло меньшего, чем у серийного варианта удлинения- фюзеляж круглого поперечного сечения и стабилизатор, расположенный на середине киля.

В 1968 г. третий экспериментальный СВВП D0.31E3 впервые демонстрировался на международной авиационной выставке в Ганновере, где привлек внимание американских и английских фирм, заинтересовавшихся возможностями его военного и гражданского применения. Интерес к СВВП Do.31 проявила и NASA, оказав финансовую помощь в проведении летных испытаний для исследования оптимальных траекторий захода на посадку СВВП.

В 1969 г. экспериментальный СВВП Do.31E3 успешно демонстрировался на авиакосмическом салоне в Париже, совершив 27 мая перелет из Мюнхена в Париж, в котором были установлены три мировых рекорда для СВВП: скорости - 513,962 км/ч, высоты - 9100 м и дальности -681 км. К середине 1969 г. на СВВП Do.31E было совершено 200 полетов, в которых было выполнено 110 вертикальных взлетов с переходом к горизонтальному полету.

В апреле 1970 г. экспериментальный СВВП Do.31E3 совершил последний полет, так как финансирование его программы было прекращено, несмотря на успешное, а главное безаварийное проведение летных испытаний. Общая стоимость затрат на программу Do.31, начиная с 1962 г., превысила 200 млн. марок.

Фирмой "Дорнье" были разработаны на базе СВВП Do.31 Е проекты усовершенствованных и более грузоподъемных военно-транспортных СВВП Do.31-25, у которых число подъемных двигателей в гондолах было увеличено сначала до 10, а затем до 12, а также проект СВВП Do. 131В с 14 подъемными ТРД.

Разработан был также проект гражданского СВВП Do.231 с двумя подъемномаршевыми ТРДД Роллс-Ройс RB.220 с тягой по 10 850 кгс и 12 подъемными ТРДД Роллс-Ройс RB.202 с тягой по 5935 кгс и увеличенной степенью двухкон-турности до 9,5 для уменьшения температуры газа и уровня шума, из которых восемь располагались по четыре в гондолах и четыре по два в носовой и хвостовой частях фюзеляжа. Расчетная взлетная масса СВВП 59 т при платной нагрузке 10 т. Предполагалось, что СВВП сможет перевозить 100 пассажиров с максимальной крейсерской скоростью 900 км/ч на расстояние 1000 км.

Подобные проекты пассажирских СВВП VC.180 и VC.181 были разработаны другой фирмой "Ферайнигте Флюгтехнише Верке" (VFW). Их силовая установка состояла из четырех маршевых ТРДД и 10-12 подъемных ТРДА RB.202, которые должны были или размещаться в отдельных гондолах (на VC.180), или выдвигаться из нижней части фюзеляжа (на VC.181). Оба проекта являлись развитием более ранних проектов СВВП FW-260 и FW-300 фирмы "Фокке-Вульф" с подъемными TP Д.

Ряд проектов пассажирских СВВП с комбинированной силовой установкой с подъемными ТРДД был разработан и английскими фирмами. Среди них наиболее интересным был проект СВВП HS.141 фирмы "Хоукер Силлли", разрабатывавшийся с 1970 г. и предлагавшийся для использования на авиалиниях малой протяженности в 80-х годах. СВВП был рассчитан на перевозку 100 пассажиров со скоростью 900 км/ч на расстояние 670 км при вертикальном взлете и посадке. Силовая установка СВВП должна была состоять из двух маршевых ТРДД тягой по 12 250 кгс в гондолах и 12 подъемных ТРДД тягой по 4950 кгс в обтекателях по бокам фюзеляжа.

Конструкция

Самолет выполнен по схеме моноплана с комбинированной силовой установкой из двух подъемно-маршевых ТРДД и восьми подъемных ТРД и снабжен трехопорным шасси.

Фюзеляж цельнометаллический типа полумонокок с круглым поперечным сечением диаметром 3,2 м. В носовой части расположена двухместная кабина экипажа, за ней грузовая кабина размером 9,2x2,75x2,2 м и объемом 50 м3. В кабине может размещаться 36 десантников на откидывающихся сиденьях или 24 раненых на носилках. В хвостовой части расположен грузовой люк с погрузочной рампой.

Крыло верхнерасположенное, прямое, неразрезное, трехлонжеронной конструкции. Профиль крыла в корневой части NACA 64 (А412) - 412,5, на конце крыла - NACA64 (А412) - 410. Двухсекционные элероны-закрылки расположены между гондолами ТРДД и ТРД с каждой стороны крыла и отклоняются на +25╟, а обычные закрылки расположены между фюзеляжем и гондолами ТРДД. Элероны-закрылки и закрылки имеют гидравлический привод, триммеры отсутствуют.

Хвостовое оперение стреловидное, со стабилизатором размахом 8 м и площадью 16,4 м2 расположенным на киле. Киль площадью 15,4 м2 имеет угол стреловидности 40╟ по 1/4 хорд, угол стреловидности стабилизатора по передней кромке составляет 15╟. Руль высоты состоит из четырех секций, каждая из которых имеет отдельный гидравлический привод. Руль направления состоит из двух секций с отдельным гидравлическим приводом.

Шасси трехопорное, убирающееся, имеет сдвоенные колеса на каждой стойке. Главные опоры убираются назад в гондолы подъемно-маршевых двигателей. Носовая опора управляемая самоориентирующаяся также убирается назад. Амортизаторы масляно-пневматические. Все опоры снабжены пневматиками низкого давления. База шасси 8,6 м, колея - 7,5 м.

Силовая установка комбинированная: два подъемно-маршевых ТРДД Бристоль Сиддли BS.53 "Пегас" 5-2 с поворотными соплами тягой по 7000 кгс установлены в гондолах под крылом. Воздухозаборники осевые нерегулируемые. Двигатели имеют по четыре поворотных сопла. Диаметр двигателя 1,22 м, длина 2,51 м, масса сухого 1260 кг.

Восемь подъемных ТРД Роллс-Ройс RB. 162-4 тягой по 2000 кгс установлены по четыре в двух гондолах на концах крыла. Двигатели снабжены соплами с дефлекторами, которые могут отклонять поток газов на 15╟ вперед или назад, и имеют общие воздухозаборники с открывающимися створками в гондолах. Длина двигателя 1,315 м, диаметр 0,66 м, масса сухого 125 кг.

Топливная система. Топливо размещается в пяти баках общей емкостью 8000 л, расположенных в крыле. Подача топлива в двигатели производится из центрального бака, в который топливо поступает из остальных баков.

Система управления. В горизонтальном полете используются обычные аэродинамические рули. На режимах висения, малых скоростей и переходных режимах используется струйная система управления. Продольное управление осуществляется с помощью реактивных сопл в хвостовой части фюзеляжа, в которые подается сжатый воздух, отбираемый от ТРДД: два сопла направляют воздух вверх, а два других - вниз. Поперечное управление осуществляется дифференциальным изменением тяги подъемных ТРД, а путевое - отклонением сопл левого и правого ТРДД в противоположном направлении. Управление вертикальными перемещениями на режиме висения достигается изменением тяги ТРДД. Выдерживание заданной высоты полета осуществляется с помощью автостабилизирующей системы.

Гидравлическая система. Состоит из двух основных независимых систем и аварийной системы. Рабочее давление в системах 210 кгс/см2. Первая основная система обеспечивает привод шасси, закрылков, грузовой рампы, створок грузового люка, люков гондол с ТРД и части гидравлических цилиндров системы управления. Вторая основная система предназначена только для привода гидравлических цилиндров системы управления.

Электрическая система включает четыре генератора трехфазного переменного тока мощностью по 9 кВА (115/200 В, 400 Гц), установленных по два на каждом ТРДД, и два преобразователя-выпрямителя постоянного тока мощностью 3 кВ (50 А, 28 В).

Оборудование. В кабине установлено стандартное оборудование для военно-транспортных самолетов с автостабилизирующей системой фирмы "Бодензееверке".




ЛТХ:
Модификация Do.31
Размах крыла, м 18.06
Длина, м 20.88
Высота, м 8.53
Площадь крыла, м2 57.00
Масса, кг
пустого самолета 22453
нормальная взлетная 27442
Тип двигателя
взлетные 8 ТРД Rolls-Royce RB 162-4D
маршевый 2 ТРД Rolls-Royce (Bristol) Pegasus 5-2
Тяга, кгс
взлетные 8 х 1996
маршевый 2 х 7031
Крейсерская скорость , км/ч 644
Практическая дальность, км
Практический потолок, м 10515
Экипаж, чел 2
Полезная нагрузка: 36 десантников на откидывающихся сиденьях или
24 раненых на носилках